基于MATLAB的fir数字滤波器的设计.doc

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1、目录摘要----------------------------------------------------------------3引言----------------------------------------------------------------3正文----------------------------------------------------------------4一、数字滤波器的设计------------------------------------------------------------

2、---41.1IIR数字滤波器设计------------------------------------61.1.1脉冲响应不变法-------------------------------61.1.2双线性变换法---------------------------------81.2FIR数字滤波器设计-----------------------------------101.2.1窗函数法------------------------------------111.2.2频率取样法-----------------------

3、-----------131.2.3最优化设计法--------------------------------14二、数字滤波器的MATLAB设计-------------------------------------152.1FIR数字滤波器的窗函数法--------------------------152.2FIR数字滤波器的频率采样法------------------------192.3FIR数字滤波器的最优设计法----------------------23设计总结----------------------------

4、-------------------------------27参考文献-----------------------------------------------------------27摘要：数字滤波器是数字信号处理的重要环节，数字滤波器可分为IIR和FIR两大类。本文介绍了IIR和FIR的基本设计原理以及在MATLAB环境下给出IIR和FIR数字滤波器的设计方法和操作步骤，并给出设计设计实例及运行结果。引言：MATLAB是“矩阵实验室”（MATrixLABoratoy）的缩写，它是由美国Mathworks公司于1984年正式推出

5、的，是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，专门针对科学、工程计算及绘图的需求。MATLAB是功能强大的科学及工程计算软件，它不但具有以矩阵计算为基础的强大数学计算和分析功能，而且还具有丰富的可视化图形表现功能和方便的程序计算能力。MATLAB的应用领域极为广泛，除数学计算和分析外，还被广泛地应用于自动控制、系统仿真、数字信号处理、图形图像分析、数理统计、人工智能、虚拟现实技术、通信工程、金融系统等领域，因此，MATLAB是面向21世纪的计算机程序设计及科学计算语言。数字滤波器是指完成信号滤波处理功能的，用有限精度算法实现的离散线性非时变系

6、统，其输入是一组（由模拟信号取样和量化的)数字量，其输出是经过变换或说处理的另一组数字量。因此，它本身既可以是用数字硬件装配成德一台完成给定运算的专用数字计算机，也可将所需的运算编成程序，让通用计算机来执行。数字滤波器具有稳定性高、精度高、灵活性大等突出优点。随着数字技术的发展，用数字技术实现滤波器的功能愈来愈受到人们的注意和广泛使用。这里所说的数字滤波器是指理想带通，低通等的频率选择数字滤波器。数字滤波器设计的一个重要步骤是确定一个可实现的传输函数H(z)，这个确定传输函数H(z)的过程称为数字滤波器设计。数字滤波器的一般设计过程为：（1

7、）按照实际需要，确定滤波器的性能要求（通常在频域给定数字滤波的性能要求）。（2）寻找一满足预定性能要求的离散时间线性系统。（3）用有限精度的运算实现所设计的系统。（4）通过模拟，验证所设计的系统是否符合给定性能要求。一、数字滤波器的设计数字滤波器一词出现在60年代中期。由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展，数字滤波器已可用计算机软件实现，也可用大规模集成数字硬件实时实现。　　数字滤波器是一个离散时间系统（按预定的算法，将输入离散时间信号转换为所要求的输出离散时间信号的特定功能装置）。应用数字滤波器处理模拟信号时，首先须对输入模拟信号进行

8、限带、抽样和模数转换。数字滤波器输入信号的抽样率应大于被处理信号带宽的两倍，其频率响应具有以抽样频率为间隔的周期重复特性，且以折叠频率即1／2抽样频率点呈镜像对称。为得到模拟信号